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直流稳压电源电路验证方法:升压型直流开关电源原理验证

直流稳压电源电路验证方法:升压型直流开关电源原理验证图3 10V空载时电感导通时间为1uS,断开时的瞬时电压为7V输出电压为 10V,空载时电感导通时间为 1uS,电感断电时瞬间电压 7V:图2 焊接完成的LM2577升压电路这种电路被称为死虫(dead bug)风格电路。我们测量空载时的情况。

实验目的

在上一篇文章 一文搞懂升压型直流开关电源 中我们使用 Arduino 搭建了一个升压型非隔离直流开关电源电路,学习了升压型开关电源的基本原理,我们得到结论,电感通电时间越长,电感断开时出现的瞬间电压越高。今天,我们使用升压型开关电源芯片 LM2577S-ADJ 验证一下上述结论。

实验电路

LM2577 的输入电压范围为:3.5V 到 40V,开关频率为 52kHz。

直流稳压电源电路验证方法:升压型直流开关电源原理验证(1)

图1 LM2577可调升压电路原理图

实验步骤

在覆铜板上焊接电路,焊接完成的电路如下:

直流稳压电源电路验证方法:升压型直流开关电源原理验证(2)

图2 焊接完成的LM2577升压电路

这种电路被称为死虫(dead bug)风格电路。

我们测量空载时的情况。

输出电压为 10V,空载时电感导通时间为 1uS,电感断电时瞬间电压 7V:

直流稳压电源电路验证方法:升压型直流开关电源原理验证(3)

图3 10V空载时电感导通时间为1uS,断开时的瞬时电压为7V

输出电压为 15V,空载时电感导通时间为 1.5uS,电感断电时瞬间电压 12.4V:

直流稳压电源电路验证方法:升压型直流开关电源原理验证(4)

图4 15V空载时电感导通时间为1.5uS,断开时的瞬时电压为12.4V

可以看到输出电压越大,电感导通时间越长,断开时的瞬间电压越大。

我们测量 100mA 输出电流时的情况。

输出电压为 10V,负载电流为 100mA 时电感导通时间占比 65.2%,,电感导通时间约为12uS 电感关闭时瞬间电压 8.2V:

直流稳压电源电路验证方法:升压型直流开关电源原理验证(5)

图5 10V100mA电感导通时间为12uS 断开时的瞬时电压为8.2V

注意,负占空比反映的是电感导通的时间。

输出电压为 15V,负载电流为 100mA 时电感导通时间占比 75.5%,电感导通时间约为 15uS,电感关闭时瞬间电压 13.4V:

直流稳压电源电路验证方法:升压型直流开关电源原理验证(6)

图6 15V100mA电感导通时间为15uS 断开时的瞬时电压为13.4V

同样,可以看到输出电压越大,电感导通时间越长,断开时的瞬间电压越大,并且负载电流增大时,芯片会增加电感导通时间,维持输出电压。

实验结论

开关频率基本和数据手册中给出的 52kHz 一致。输出电压越大,电感导通时间越长,断开时的瞬间电压越大,并且负载电流增大时,芯片会增加电感导通时间,维持输出电压。

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